C_2连续激光引发合成甲胺的动力学实验研究

本文在大量实验结果的基础上,经灵活的统计处理,归纳出了连续激光引发合成甲胺的动力学经验方程,得到了反应速率常数与流动反应体系的流量.反应体系的总压力有关的统论,最后还从理论上对这个实验结果进行了详细的解释,并由此推出了连续激光所引发的反应是偏离平衡的热反应的结论。     

氮氧化物水吸收过程的数值模拟

分析了氮氧化物水吸收过程主要化学反应的特点,并据此提出了影响该吸收过程的基本规律;建立了基于反应速率的平衡级理论模型并用于反应吸收过程,实例验证了该模型计算结果的正确性,并分析了主要工艺条件温度、压力、氧气含量对NOx吸收过程的影响规律,为氮氧化物水吸收过程的设计和操作提供理论指导.     

圆锥形小孔内等离子体的反韧致辐射吸收研究

在假设小孔为圆锥形的基础上，按照几何光学理论，通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹，对激光深熔焊接小孔内等离子体的反韧致辐射吸收进行了详细研究．计算了小孔孔壁通过孔内等离子体的反韧致辐射吸收的激光功率密度，分析研究了孔壁的多次反射次数、圆锥形小孔的锥项角以及圆锥形小孔的直径等因素对孔壁上的激光功率密度分布的影响．通过比较小孔内等离子体的反韧致辐射吸收的激光功率密度和小孔孔壁上的多次反射吸收的激光功率密度，分析了两种能量吸收机制在小孔形成和维持过程中所起的不同作用．     

硅的反应离子刻蚀实验研究

采用SF6和O2为刻蚀气体,在275m(torr)的反应压力下对硅进行了反应离子刻蚀实验研究。通过不断调节射频功率、刻蚀气体的流量等系列对比实验,研究、探索并优化了对硅的反应离子刻蚀工艺条件。实验研究得出的最优化条件:射频功率为120W,SF6和O2的流量为36cm3/s和6cm3/s。在该工艺条件下获得三个重要的刻蚀参数:刻蚀速率为1036nm/min,对氧化物的选择比为56.6,均匀性为4.41。     

激光辅助次氯酸钠氧化法制备高铁酸盐

在次氯酸钠氧化法制备高铁酸盐的基础上,用二氧化碳激光器发出的10.6 μm、10 W红外激光照射反应体系,同无光照相比,反应速率明显加快,产物产率平均提高20%～30%,最高浓度可达0.22 mol/L.并对激光光照下,反应体系化学反应的基本原理进行了初步分析,给出了与实验结果相符合的理论解释.     

激光在大气中传输特性的仿真研究

大气对激光传输产生光强闪烁、光束漂移及光斑扩展等影响,严重限制了激光通信、激光测距等系统的工作性能。因此全面开展大气信道中激光传输特性研究是十分重要和必要的。主要研究建立了大气吸收、大气散射衰减效应理论模型及光强起伏、光束漂移和光斑扩展等大气湍流效应影响模型。在分析各模型的基础上,重点进行大气吸收、散射理论模型的仿真和大气湍流对激光传输特性影响模型的仿真。仿真结果表明:大气的吸收和散射将对功率产生衰减;大气抖动引起的激光散斑效应、光束偏折和扩展效应将影响跟踪精度和视轴对准精度;大气湍流引起的光功率波动效应将影响通信的速率和误码率。     

正丁基锂引发甲基丙烯酸乙酯阴离子聚合的理论研究

运用密度泛函理论方法DFT-B3LYP,在6-311G*基组上全优化计算了甲基丙烯酸乙酯(EMA)及过渡态的几何构型、偶极矩、电荷和能量;通过自洽反应场(SCRF)B3LYP/6-311G*计算、振动分析和绝对速率常数理论,计算了正丁基锂作为引发剂引发甲基丙烯酸乙酯的引发速率常数;理论计算数据与实验结果基本吻合.通过理论计算可以对类似的阴离子聚合反应作出合理的预计.     

两种气体同时吸收的数学模型

本文讨论两种气体在同一反应剂中同时进行化学吸收的过程，介绍以双膜模型作为分析问题 的基础，导出化学反应影响气体吸收速率的数学模型。同时指出该吸收过程的传质系数可用关联式 或直接取自实验数据。     

激光在圆锥形小孔孔壁上的多次反射吸收研究

在假设小孔为圆锥形的基础上，按照几何光学理论，通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹，研究了激光在圆锥形小孔孔壁上的多次反射吸收，计算了小孔孔壁通过多次反射吸收的激光功率密度，分析了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及圆锥形小孔的顶角等因素对小孔孔壁上的激光功率密度分布的影响．计算结果表明：小孔孔壁上吸收的总激光功率密度主要取决于激光在小孔孔壁上前几次反射；在小孔上部，孔壁吸收的总激光功率密度主要取决于直射到小孔孔壁上的激光功率密度；孔壁的多次反射只对小孔下部孔壁上的激光功率密度分布有影响．小孔的形状、尺寸取决于小孔孔壁上吸收的激光功率密度大小．小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔的形状、深度和大小之间存在一个自我调节和自我适应的过程．孔壁上吸收的激光功率密度愈大，小孔的深度和直径也愈大，锥顶角愈小，小孔孔壁上吸收的激光功率密度分布还与聚焦透镜的焦距有关．在保证激光焊接所需要的激光功率密度的前提下，采用长焦距的聚焦透镜，有利于把激光能量直接导入工件材料内部。     

摩擦化学反应活化能对CMP的影响

根据质量作用定律,测定了铜膜在静态腐蚀和化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing,CMP）两种反应条件下的化学反应速率常数;通过Arrhenius方程,测定了铜膜在两种反应条件下的化学反应活化能.结果表明：当抛光液温度为298.15 K,工作压力为13 780 Pa时,静态腐蚀条件下体系化学反应速率常数是114.80 s^-1,而CMP条件下体系的化学反应速率常数是412.11 s^-1,同时,CMP条件下的反应活化能为4 849.80 J,静态腐蚀条件下的反应活化能为31 870.30 J,由此得出,反应活化能的降低是CMP过程中的机械摩擦作用所致.因此,根据CMP过程中铜膜和抛光垫各自克服滑动摩擦力所作的系统功,推导出CMP过程中活化能降低值的系统功表达式,并通过改变工作压力和转速来验证该表达式的适用性.     

硫氧混合铅锌矿中锌的氧化氨浸动力学

常压低温条件下在NH3-(NH4)2 SO4体系中使用过硫酸铵作为氧化剂对硫氧混合铅锌矿中的锌进行浸出实验,系统研究了搅拌速度、浸出剂浓度、氧化剂浓度与温度对于锌浸出率的影响.结果表明,在最优条件下锌的浸出率可达93.2%,且浸出过程中几乎没有其他离子进入溶液,实现了锌的选择性高效浸出,从而简化了后续的浸出液净化与材料制备过程.动力学研究表明,硫氧混合铅锌矿中锌的氧化氨浸过程遵循固体产物层扩散控制的未反应核收缩模型,浸出反应的表观活化能为17.89 kJ·mol-1.     

线性等温吸附条件下有机污染物在地下饱水带中迁移的数学模型及参数分析

为研究在固-液界面的吸附降解等行为对饱水带中的有机污染物的迁移转化过程的影响,综合考虑有机污染物在饱水带中的扩散、吸附解吸、分配以及微生物降解作用,根据线性等温平衡吸附理论,建立了地下水流动方程与有机污染物在饱水带中迁移方程耦合的数学模型,探讨了模型中的分配系数及溶解项、吸附项的一阶反应速率等参数的改变对有机污染物运移规律的影响.结果表明,随着分配系数的增大,有机污染物因固相介质的吸附和截留而被限制其随地下水迁移;微生物降解作用对有机污染物的浓度有重要影响,随着反应速率的改变,污染物在固相和水相中的浓度迅速改变.本文的研究结果为定量描述溶质迁移过程提供理论依据,同时也为实验室中模型参数的测定提供可靠的依据.     

乙酰丙酸加氢生成γ-戊内酯的反应动力学

以Pd/C为催化剂(Pd质量分数为5%),在消除内、外扩散影响条件下,研究了乙酰丙酸非均相催化加氢制备γ-戊内酯反应动力学。考察了反应温度(100~160℃)和氢气压力(1.0~3.0 MPa)对反应速率的影响,以及氢气在乙酰丙酸液体中的溶解度(温度80~160℃、氢气压力0~5.25 MPa)。结果表明:乙酰丙酸非均相催化加氢反应对乙酰丙酸浓度的反应级数为零级,对氢气压力的反应级数为一级,反应活化能为33.0 kJ/mol;提出了加氢反应可能的机理,并简化氢解离吸附Langmuir等温吸附式,获得了与实验结果一致的加氢反应动力学模型表达式。     

电絮凝法处理印染废水研究

用电絮凝法处理印染废水,考查了反应时间、极板电压、废水pH值和电极间距对印染废水CODcf去除率的影响．通过正交试验,确定了电絮凝法印染废水处理过程的优化条件为：反应时间40min,极板电压35V,废水pH值8,电极间距3cm,CODcr去除率可迭89．65％．     

高岭土和盐酸反应的控制步骤研究

高岭土和盐酸的反应过程由多个反应步骤串联而成。文章研究了盐酸用量和浓度、搅拌强度、颗粒粒度、反应温度对Ａｌ２Ｏ３浸出率的影响,确定了反应过程中各控制步骤的操作区间。在此基础上可以对该反应过程展开反应模型、化学动力学等一系列的研究工作。     

铬矿在CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3渣系溶解的动力学模型

为了更好地揭示转炉内铬矿熔融还原机理,测定了一定形状的天然铬矿在CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系中的溶解速率,运用宏观动力学原理建立了用于描述铬矿溶解过程的动力学模型.结果表明:在本实验条件下,铬矿在CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系中溶解过程由其表面溶解反应控制,反应温度对铬矿溶解反应速率常数的影响显著,计算得到的溶解活化能为524.52 kJ/mol;随着反应温度的升高,铬矿在渣中的溶解速率增大.     

球团矿还原的动力学模型分析

基于还原炉控温还原实验,通过分析CO和H2还原球团矿过程中的反应速率模型,提出两种气体混合后还原球团矿的反应动力学模型,得到还原过程中阻力和反应速率随温度及还原度的变化规律,得出结论:CO还原球团矿时,内扩散阻力所占比例随着温度及还原度增加而变大;H2还原球团矿时,内扩散属于速率控制环节;混合气还原球团矿时,反应速率随温度升高而增大,温度低于500℃时,CO浓度增加,反应速率降低,而温度超过500℃后,反应速率则随着CO浓度的增加而增大;混合气反应速率模型的计算值与实验结果一致。     

气液喷射器中不同液滴粒径的反应过程模型

以缩芯模型和双膜理论为基础,把气液喷射器中不同液滴的粒径分布函数用于气液两相流中,推导出了气液喷射器中不同液滴粒径的反应过程模型.并对模型中的转化率进行了实验研究,通过与理论模型计算的转化率相比较,确定传质系数kg后,模型计算结果与实验结果吻合较好,具有较高的实用性.     

硫酸分解开阳磷矿动力学特性研究

采用贵州开阳磷矿,研究了硫酸分解磷矿时的反应温度、磷矿粒度、硫酸浓度、搅拌强度和反应时间等对磷矿分解率的影响。指出过程属于扩散控制,提出了酸解动力学模型为：1-（1-Y）1/3=kt1/5,并检验了模型的正确性。     

混凝土中氯离子三维扩散模型及参数拟合

提出了基于ANSYS有限元分析和试验实测数据拟合的混凝土中氯离子三维非稳态扩散模型.该模型可以模拟混凝土与海水接触表面氯离子随时间变化的累积效应、氯离子扩散系数随时间和氯离子浓度的变化,以及氯离子反应率对扩散的影响.根据非稳态扩散方程与导热方程的相似性,用ANSYS有限元软件参数化设计语言编程方法,实现了数值模拟分析;利用ANSYS的优化设计功能,以有限元数值计算结果与实测数据的误差平方和最小为优化目标,拟合氯离子扩散试验的实测数据,得到数值模拟所需的模型参数.计算表明:模型能比较好地拟合长期海洋环境暴露试验的实测数据,为海洋环境中使用的混凝土结构的耐久性设计提供参考依据.